Exercice : Les potentiels chimiques au quotidien !

Question

Traduisez qualitativement en termes de potentiels chimiques[1] les constatations suivantes :

  1. les ménagères ont l'habitude de faire sécher leur linge en l'étendant sur une ligne, à l'extérieur

  2. pour sécher un jambon, on le trempe dans de l'eau très fortement salée

  3. la nuit, des gouttes de rosée se déposent sur les feuilles

  4. on peut dissoudre du sel (NaCl) dans de l'eau pure

  5. mais on produit aussi du sel dans les marais salants

Indice

Dans chacune de ces situations, il y a un (ou plusieurs) constituants qui transfèrent d'une phase vers une autre... concluez !

Solution

  1. Si le linge sèche, c'est que l'eau liquide qui imprègne le linge s'évapore : le potentiel chimique[1] de l'eau dans le liquide est donc supérieur au potentiel chimique[1] de la vapeur d'eau dans l'air qui entoure le linge. Cet air est un mélange homogène d'oxygène, d'azote, de vapeur d'eau (et de quelques traces de CO2 , de gaz rares...).

  2. Si le jambon se déshydrate, c'est que l'eau que contiennent ses cellules transfère vers l'eau du bain de saumure : cela signifie que le potentiel chimique[1] de l'eau dans les cellules de la viande est supérieur au potentiel chimique[1] de l'eau dans de l'eau très salée.

  3. Si des gouttes de rosée se condensent (à partir de l'air) sur les végétaux la nuit (mais elles pourraient aussi se déposer sur le linge de notre ménagère...) c'est que, la nuit, le potentiel chimique[1] de la vapeur d'eau dans l'air est supérieur au potentiel chimique[1] de l'eau liquide. Cela montre que le potentiel chimique[1] d'un constituant dans un mélange dépend de la température (mais aussi de la pression, de la composition).

  4. Si le sel se dissout dans l'eau pure, c'est que le potentiel chimique[1] du sel solide (cristallisé) est supérieur au potentiel chimique[1] du sel en solution.

  5. Mais lorsqu'on laisse reposer de l'eau salée à l'air pur, l'eau s'évapore progressivement (cf point 1 ci-dessus...), le sel dissous devient de plus en plus concentré. À partir d'un seuil de concentration (qui s'appelle la solubilité), le potentiel chimique[1] du sel en solution devient supérieur à celui du sel solide, qui commence à se former.